Question

如圖所示，木箱高為L(zhǎng)，其底部有一個(gè)小物體Q（質(zhì)點(diǎn)），現(xiàn)用力豎直向上拉木箱，使木箱由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)．若保持拉力的功率不變，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，木箱達(dá)到最大速度，這時(shí)讓木箱突然停止，小物體會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，且恰能到達(dá)木箱頂端．已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，由以上信息，可求出的物理量是（　�。�
①木箱的最大速度 
②時(shí)間t內(nèi)木箱上升的高度
③時(shí)間t內(nèi)拉力的功率
④木箱和小物體的質(zhì)量．

A．③④

B．②③

C．①④

D．①②

Answer 1

分析：拉力的功率不變，而物體運(yùn)動(dòng)速度是不斷的變化的，根據(jù)P=Fv可得，物體受到的拉力是變化的，做變加速運(yùn)動(dòng)；木箱停止運(yùn)動(dòng)后，小物體做的是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)上升的高度可以求得物體的初速度的大�。�

解答：解：①木箱停止運(yùn)動(dòng)之后，小物體做的是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升的高度為木箱的高度L，根據(jù)豎直上拋的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：-v²=2（-g）L，可以求得小物體的初速度的大小，即為木箱的最大速度，所以①正確；
②在時(shí)間t內(nèi)，根據(jù)能量守恒可得，Pt=mgh+

1

2

mv²，當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)，F(xiàn)=mg，根據(jù)P=Fv=mgv，可得 mgvt=mgh+

1

2

mv²，約掉m得gvt=gh+

1

2

v²，由于g，t都是已知量，v在A中可以求得，所以h可以求得，所以②正確；
③④拉力做的功等于木箱和物體的增加的勢(shì)能和動(dòng)能的和，但是由于不知道木箱和物體的質(zhì)量，所以不能求得拉力做的功的大小，也就不能求出拉力的功率的大小，所以③④錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：由于拉力的功率不變，物體的運(yùn)動(dòng)的速度是變化的，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)可以求得木箱的最大的速度．